[发明专利]一种高压条件下页岩气水锁效应评价装置及方法

说明书

本发明公开了一种高压条件下页岩气水锁效应评价装置，包括置于恒温腔体内的试样夹持器(6)，试样夹持器(6)两端分别为CH₄气体进气管和CH₄气体排气管，CH₄气体排气管与气体收集系统(14)相连。本发明采用定量的CH₄气体通过压裂液压裂之后的页岩样，并收集通过后的CH₄气体，最终比较通过页岩样前后的CH₄气体变化量，收集的气体越多，说明水锁程度越小，以此进行压裂液的优选。

技术领域

本发明属于页岩气开发装置及方法领域，具体涉及一种高压条件下页岩气水锁效应评价装置及方法。

背景技术

近年来，受美国和俄罗斯页岩气的商业化开采使用，中国也对非常规气体页岩气的开采很重视。由于采用水力压裂的方法进行开采，在开采过程中产生了水锁效应，水锁效应会影响页岩气开采的产量，因此，对水锁效应进行评价和对压裂液产生水锁效应的效果进行评价，以及对非常规气体页岩气资源的开采利用有非常重要的意义。现有技术对水锁效应评价的技术不多，有的是直接制备压裂液进行试验制作防水锁剂，有的向产生水锁的孔道内添加功能性粉体消除水锁。本发明直接在实验室模拟地层的条件，可以直接评价出所选压裂液产生水锁效应，优选出压裂液。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种高压条件下页岩气水锁效应评价装置及方法，实现在页岩气开采过程中水锁效应进行评价，为制备更优压裂液提供指导，以解决现有技术中存在的问题。

本发明的技术方案如下：

一种高压条件下页岩气水锁效应评价装置，包括置于恒温腔体内的试样夹持器，试样夹持器两端分别为CH₄气体进气管和CH₄气体排气管,CH₄气体排气管与气体收集系统相连。

所述恒温腔体包括试样腔体，试样腔体置于恒温水浴池中。

所述CH₄气体进气管与标准储气瓶相连，标准储气瓶分别与压力泵和储气袋相连。

所述CH₄气体进气管与标准储气瓶之间设置有第一阀门，标准储气瓶与压力泵之间设置有第二阀门，储气袋与标准储气瓶之间设置有第三阀门。

所述气体收集系统包括水槽，CH₄气体排气管经水槽依次与第一集气瓶、气体收集管、第二集气瓶连通。

所述气体收集管上设置有第四阀门。

上述方案中,试样腔体主要是起支撑保温作用，试样腔体可支撑内部试样夹持器等部件(例如一个反扣在水浴池内无盖壳体，壳体内有支架),而试样夹持器就是为了夹持住页岩样，不让其在压裂实验过程中移动。

一种高压条件下页岩气水锁效应评价方法，采用定量的CH₄气体通过压裂液压裂之后的页岩样，并收集通过后的CH₄气体，比较通过页岩样前后的CH₄气体变化量。定量在这里指的是一定质量或体积。

所述页岩样所处环境温度等于待模拟地层温度，CH₄气体压力等于待模拟地层压力。

与现有技术相比，本发明通过模拟地层温度和压力条件下，对采用不同压裂液压裂页岩之后进行模拟地层通入CH₄，再采用排水法进行收集从而评价水锁效应，选出更优的压裂液。整个装置操作方法简单方便，实验设备制造成本低，测试费用低，设备维护方便且维护成本低，本发明还具有结构简单和安全可靠的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；